CN102455279A - 大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构包括四个绕圆周十字对称设置的操作平台组件、四个固定相邻操作平台组件的对接框组件和若干伸缩踏板机构，操作平台结构的平面为正八边形形状并通过对接框组件将操作平台组件连接成整体，其中，在围绕内置航天器的空间周边的各层固定平台底部，通过轨道连接有伸缩踏板机构，以通过调节伸缩踏板的伸出距离供操作人员对航天器进行操作。本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构在使用时，操作平台分块吊入真空容器内进行组合。该操作平台满足各项操作要求，与红外加热笼有足够的安全距离，且能够保证各项操作的实施性以及操作人员的安全性，有足够的强度和刚度。

Description

大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构

技术领域

本发明涉及一种大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构，属于真空热试验领域。

背景技术

目标飞行器是我国新一代载人航天器，是一个低轨道、在轨寿命2年的大型航天器。目标飞行器须在KM6(大型航天器热真空试验设备)内进行真空热试验：首先进行热控改装，然后进行热相关试验，包括地面调温试验、自主飞行段热平衡试验和组合体运行段热平衡试验，验证目标飞行器在待发段、自主运行段和组合体运行段的热环境以及热控系统的控制能力。目标飞行器是我国目前尺寸最大、结构最复杂的航天器。为了保证目标飞行器真空热试验的顺利完成，在飞行器高度范围内进行各种附件的装配、热控改装、各种测控线路和供电线路的连接调试、红外加热笼的安装调试以及目标飞行器本身的吊装等操作，必须研制新型操作平台。

用于大型航天器实验的操作平台，多为截面正方形结构，一般由四部分通过对接框组合而成，目前所使用的操作平台的尺寸已无法满足目标飞行器实验的要求，且正方形结构不能充分利用KM6的内部空间，平台的过道及楼梯都较为狭窄不便于人员走动；操作平台的所有活动平台均为翻板结构，操作较为复杂。

为此，目前在真空热试验领域需要一种新的操作平台，以更好的完成热试验任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种结构简单又合理的操作平台，以满足在目标飞行器高度范围内进行各种附件的装配、热控改装、各种测控线路和供电线路的连接调试、红外加热笼的安装调试以及目标飞行器本身的吊装等要求，从而保证了目标飞行器真空热试验的顺利完成。

本发明涉及的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构包括四个绕圆周十字对称设置的操作平台组件、四个固定相邻操作平台组件的对接框组件和若干伸缩踏板机构，操作平台结构的平面为正八边形形状并通过对接框组件将操作平台组件连接成整体，其中，操作平台组件是整个操作平台的主体结构，由钢型材焊接而成一个整体结构，操作平台组件包括若干层固定平台以及各层平台之间的连接楼梯，对接框组件也是由钢型材焊接而成的一个整体结构，对接框组件也包括各层的连接框架以连接各层的操作平台组件，同时也在各操作平台组件之间设置连接通道，在围绕内置航天器的空间周边的各层固定平台底部，通过轨道连接有伸缩踏板机构，以通过调节伸缩踏板的伸出距离供操作人员对航天器进行操作。

其中，操作平台结构共7层，总高大约14000mm，上下是分体的，在第五层分为两段，下五层为一个整体，总高10800mm；上两层为一个整体，总高3780mm，两部分用对接法兰连接。

其中，伸缩踏板机构设置有抽出踏板时进行定位固定的定位销。

其中，伸缩踏板机构还设置有起到保护功能的保护链条。

该平台的优点有以下几点：

1)平台截面为正八边形结构充分利用了KM6的内部空间，解决目标飞行器尺寸较大，而KM6内部尺寸有限的问题，同时正八边形结构使通道和楼梯都较为宽敞，便于人员的通行。

2)由伸缩踏板结构提供活动平台，打开推出伸缩踏板时，只需抽出定位销定即可，推出伸缩踏板到工作位置时，再插入销钉定位，便于操作，同时保护链条处于拉紧状态，起到双重保护功能，即安全又便于操作；

3)组合式结构便于运输及吊装组装，操作平台上下分为两部分，下五层为一个整体，总高10800mm，上两层为一个整体，总高3780mm，使其在KM6便于吊装。

4)操作平台每个框架均采用整体焊接加工方法，焊接牢固，安全耐用；

操作平台底面为正八边形结构，与KM6内部环梁多点连接，整体连接牢固，操作平台平稳。

附图说明

图1、图2分别为本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构的俯视和正视示意图。

图1中，1为KM6容器内壁，2为操作平台组件，3为对接框组件，4为伸缩踏板机构。

图2中，5为目标飞行器；6为固定平台。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构进行详细说明，但这仅仅是示例性的，并不旨在对本发明的保护范围进行任何限制。

图1为本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构的俯视示意图。图2为本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构的正视示意图。其中，本发明的大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构为组合式的结构，包括四个绕圆周十字对称设置的操作平台组件2、四个固定相邻操作平台组件的对接框组件3和若干伸缩踏板机构4，操作平台结构的平面为正八边形形状并通过对接框组件3将操作平台组件2连接成整体，其中，操作平台组件是整个操作平台的主体结构，由钢型材焊接而成一个整体结构，操作平台组件包括若干层固定平台6以及各层平台之间的连接楼梯，对接框组件3也是由钢型材焊接而成的一个整体结构，对接框组件3也包括各层的连接框架以连接各层的操作平台组件，同时也在各操作平台组件之间设置连接通道，在围绕内置航天器的空间周边的各层固定平台6底部，通过轨道连接有伸缩踏板机构4，以通过调节伸缩踏板的伸出距离供操作人员对航天器进行操作。

优选地，为了实现目标飞行器5的安装与其它操作，操作平台共需7层，总高大约，14000mm，考虑KM6容器内壁1内天车的实际吊装高度为12000mm，所以考虑采用分体式方案，采用上下分体方案，在第五层分为两段，下五层为一个整体，总高10800mm；上两层为一个整体，总高3780mm，整体高度为14600mm。两部分用对接法兰连接。TG-1操作平台总体结构在XY平面沿象限线分为四部分，每部分各由上下两部分组合而成，四部分由对接框连接成一体。

根据操作平台吊装要求，操作平台吊装过程需保持和KM6热沉有一定的安全距离，操作平台组装后不得超出Φ9.2m圆周。

根据红外加热笼装拆要求，操作平台内包络尺寸不得与红外加热笼发生干涉。红外笼吊装时，操作平台将所有伸缩机构置于收缩位置，伸缩机构位于固定平台内，操作平台与红外加热笼的距离约为500mm～600mm。装拆红外加热笼时，为便于操作，将所有伸缩机构置于伸出位置，操作平台与红外加热笼的距离约为100mm～200mm。

由上面所述可以确定操作平台的尺寸范围，如下表1所示。

表1操作平台各层的尺寸范围

为充分利用此环形区域，将操作平台设计为八面体形式，八面体的外包络圆为Φ9152mm，操作平台的内包络圆尺寸范围为Φ4897mm。

本发明中的伸缩踏板机构设置在各层固定平台的底部，其最大伸缩量为400mm，伸缩机构全部伸出时操作平台的内包络圆尺寸为Φ4100mm。为保证伸缩机构的安全性，在伸缩机构上安装辅助链条，当伸缩机构全部伸出时，辅助链条处于紧绷状态。本发明的操作平台结构通过伸缩踏板结构提供活动平台，推出伸缩踏板时，只需抽出定位销锁定即可，推出伸缩踏板到工作位置时，再插入销钉定位即可。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.大型航天器热真空试验用组合式操作平台结构，包括四个绕圆周十字对称设置的操作平台组件、四个固定相邻操作平台组件的对接框组件和若干伸缩踏板机构，操作平台结构的平面为正八边形形状并通过对接框组件将操作平台组件连接成整体，其中，操作平台组件是整个操作平台的主体结构，由钢型材焊接而成一个整体结构，操作平台组件包括若干层固定平台以及各层平台之间的连接楼梯，对接框组件也是由钢型材焊接而成的一个整体结构，对接框组件也包括各层的连接框架以连接各层的操作平台组件，同时也在各操作平台组件之间设置连接通道，在围绕内置航天器的空间周边的各层固定平台底部，通过轨道连接有伸缩踏板机构，以通过调节伸缩踏板的伸出距离供操作人员对航天器进行操作。

2.如权利要求1所述的组合式操作平台结构，其中，操作平台结构共7层，总高大约14000mm，上下是分体的，在第五层分为两段，下五层为一个整体，总高10800mm；上两层为一个整体，总高3780mm，两部分用对接法兰连接。

3.如权利要求1或2所述的组合式操作平台结构，其中，所述伸缩踏板机构设置有抽出踏板时进行定位固定的定位销。

4.如权利要求1或2所述的组合式操作平台结构，其中，所述伸缩踏板机构还设置有起到保护功能的保护链条。

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